Programmation de meta-ordinateurs
DMM, un modèle pour le méta-calcul départemental Il existe un certain nombre de modèles pour le méta-calcul dont nous discuterons dans le chapitre12.En particulier, lemodèleBSP2 [197]propose d’utiliser le modèle BSP pour chaque machine parallèle et un 225 Programmation de m´eta-ordinateurs Figure 11.1 — Architecture d’un méta-ordinateur départemental niveau supplémentaire pour la coordination de ces machines.
Ce modèle impose que les différentes unités BSP soient identiques et que le niveau supplémentaire soit semblable au modèle BSP. L’exécution procède en hyper-étapes qui se terminent par une synchronisation globale. Toutefois les algorithmes BSP2 n’ont pas montré d’avantages significatifs par rapport aux algorithmes BSP et le modèle de prévision de performances n’a pas été très concluant.
Ce modèle a néanmoins été mis en pratique pour le cas d’une grappe de machines parallèles à mémoire partagée. Nous reprenons l’idée d’un niveau supplémentaire, non pas semblable au modèle BSP, mais semblable au modèle MPM. Nous introduisons ainsi une couche d’asynchronisme dans le modèle BSP. La figure 11.1 illustre la structure générale d’un méta-ordinateur départemental. Les cercles noirs représentent les passerelles (serveurs) tandis que les cercles blancs représentent les unités de calculs.
Nous considérons, tout au long de ce chapitre, qu’un méta-ordinateur est constitué d’unités BSP qui sont toutes reliées entre elles par un même réseau dit départemental. Chaque unité BSP possède un serveur qui permet la connexion au réseau départemental. Nous appelons ce modèle DMM pour Departmental Metacomputing Model. Dans ce modèle, un méta-ordinateur est un ensemble de machines parallèles, chacune étant une machine BSP, reliée par un réseau permettant des communications point-à-point entre chaque unité. Nous prenons aussi en compte que beau coup de machines parallèles sont différentes en autorisant dans le modèle DMM, des unités BSP hétéro gènes.
Un méta-ordinateur est caractérisé par les paramètres suivants : • Les Paramètres départementaux : ◦ Pestle Nombre De machines parallèles constituant le méta-ordinateur; ◦ Est la latence du réseau reliant les machines parallèles entre elles; ◦ est le temps nécessaire à l’échange de deux mots entre deux machines parallèles par le réseau départemental.
• Lesparamètres des unités parallèles : ◦ P={p0 ,…,pP−1 } est la liste des nombres de processeurs de chaque unité parallèle ◦ S={s0 ,…,sP−1 } est la liste des vitesses des processeurs de chaque unité parallèle ◦ L={l0 ,…,lP−1 } est la liste des temps nécessaires à une barrière de synchronisation ◦ G={g0 ,…,gP−1 } est la liste des temps nécessaires à la réalisation d’une 1-relation. L’exécution d’un programme DMM est une succession de étapes définies comme suit.
À chaque étape, chaque unité BSP effectue une phase de calcul parallèle (séquence de super-étapes) puis une phase de communication avec d’autres unités parallèles du méta-ordinateur. Un Message envoyé d’un processeur d’une unité a vers un processeur d’une unité b va traverser le réseau local de l’unité a jusqu’à la passerelle, puis va traverser le réseau départemental jusqu’à la passerelle de l’unité b puis aller au processeur de destination en traversant le réseau local de l’unité b.
Pendant une phase de communication, les processeurs échangent les données nécessaires à la phase de calcul parallèle de la d’étape suivante. L’ensemble Ω(d,a) est l’ensemble des partenairesentrants d’une unité BSP aà la d-étape d, c’est-à-dire l’ensemble des unités BSP qui échangent des messages avec l’unité BSP a à la phase de communication de la d-étape d